PHẦN I: CƠ SỞ SƯ PHẠM ĐỂ XÂY DỰNG NỘI DUNG MÔN HỌC THÍ NGHIỆM Ô TÔ
CHƯƠNG 8. THÍ NGHIỆM CÁC TÍNH NĂNG CHUYỂN ĐỘNG CỦA Ô TÔ
8.3. Thí nghiệm đánh giá tính êm dịu chuyển động của ô tô
Khi ô tô chuyển động trên đường không bằng phẳng sẽ nảy sinh giao động ở phần không được treo và phần được treo của ô tô.
Dao động của vỏ ô tô (phần được treo) sẽ xác định thính êm dịu chuyển động của ô tô.
Tính êm dịu chuyển động của ô tô đặc trưng khả năng ô tô có thể chuyển động lâu dài trên đường mà không gây mệt mỏi cho người lái và hành khách mặc dù có tác động của dao động.
Dao động của ô tô thường được đặc trưng bằng các thông số như : chu kỳ hay là tần số dao động, biên độ dao động, gia tốc và tốc độ tăng trưởng gia tốc. Vì vậy các thông số nói trên được sử dụng làm chỉ tiêu để đánh giá độ êm dịu chuyển động của ô tô.
Tác động của từng thông số (chỉ tiêu) riêng biệt đến cảm giác con người rất khác nhau, vì vậy cho đến nay vẫn chưa xác định chỉ tiêu duy nhất nào để đánh giá chính xác độ êm dịu chuyển động mà thường phải dùng= vài chỉ tiêu trong các chỉ tiêu nói trên để đánh giá độ êm dịu chuyển động của ô tô.
Giáo sư Bờ- rôn – stên bằng những kết quả thực nghiệm ô tô trên các loại đường khác nhau đã đề xuất việc đánh giá độ êm dịu chuyển động theo giá trị gia tốc thẳng đứng và số lần va đập xảy ra trong 1 km đường chạy theo bẳng 8.1 như sau :
Độ êm dịu chuyển động
Số lần va đập trên 1 km. sinh ra ở các gia tốc m/s2
2 2-3 3-5 5-7 7-10 >10
Rất tốt 15-20 2-5 0 0 0 0
Tốt 25-30 12-15 1-2 0 0 0
Bình thường - 30-40 10-12 0-1 0 0
Đồ án tốt nghiệp Trang
Không đạt - - - 0
Rất xấu - - - 2-5
Theo số liệu ở bẳng 8.1 thấy rằng độ êm dịu chuyển động của ô tô sẽ không đạt yêu cầu khi ô tô chạy trên quãng đường 1km có gia tốc dao động thẳng đứng trong phạm vi 5 7 m/s2.
Tốc độ tăng trưởng gia tốc mà con người chịu đựng được nằm trong khoảng 10 15 m/s2 ; khi tốc độ tăng trưởng gia tốc lên đến 25 30 m/s2 sẽ gây cảm giác khó chịu cho con người.
Việc nghiên cứu độ êm dịu chuyển động của ô tô có thể tiến hành trong phòng thí nghiệm hoặc trên đường. Thử dao động trong phòng thí nghiệm cho phép rút gọn thời gian, tạo được các điều kiện dao động theo yêu cầu, giảm được phương tiện và kinh phí cho thí nghiệm.
8.3.2. Thí nghiệm đánh giá tính êm dịu chuyển động của ô tô
8.3.2.1. nghiên cứu độ êm dịu chuyển động của ô tô trong phòng thí nghiệm Khi nghiên cứu trong phòng thí nghiệm người ta có thể chế tạo dao động bằng các phương pháp sau :
− Ghìm chặt vỏ ô tô xuống sâu, sau đó thả đột ngột để vỏ ô tô dao động;
− Nâng toàn bộ ô tô lên độ cao (độ 50 60mm) bằng bệ chuyên dùng và thả ô tô đột ngột;
− Ô tô đứng trên mặt phẳng dao động theo chu kỳ nhờ cơ cấu biên tay quay;
− Đặt bánh xe ô tô trên trống quay lệch tâm hoặc trên trống quay có các gờ lồi.
− Đặt bánh xe ôtô trên băng chuyển động có các độ nhấp nhô khác nhau.
Khi dùng các bệ thiết kế theo các phương pháp nói trên người ta ghi chuyển dịch và gia tốc của các bộ phận ô tô nhờ các dụng cụ tự nghi.
Trên hình 8.4 trình bày sơ đồ bệ thử dao động ô tô loại băng chuyển động. ô tô được giữ trên bệ thử bằng giây cáp.
Hình 8.4. Bệ thử dao động loại băng chuyển động.
1. ụ nhô; 2. Băng chuyển động; 4. Cuộn băng giấy; 5,6,7,8,11,12,13. Thanh;
9.Giá đỡ; 10. Con lắc; 14. Tang trống chủ động; 15. Tấm dỡ; 16.tang trống;
17. Tấm dỡ; 18. Tang trống.
Trên hình 8.5. trình bày các đường cong dao động được nghi lại trên bệ thử. Từ các đường cong dao động được ghi trên bệ thử.
Hình 8.5. Các đường cong dao động của ô tô.
1. Các bánh xe trước; 2. Vỏ ô tô nằm trên các bánh xe trước; 3. Các bánh xe sau.
Như đã nêu ở trên nếu dùng các cảm biến gia tốc, ta có thể ghi lại các gia tốc của các điểm và từ đó phân tích được tác động của các thông số dao động đến cơ thể con người.
Đồ án tốt nghiệp Trang
− Phương pháp tiến hành và dụng cụ thí nghiệm :
Phương pháp tiến hành Dụng cụ thí nghiệm
− Kiểm tra thiết bị dùng cho thí nghiệm (Lắp đặt mô hình thí nghiệm như hình vẽ).
− Điều chỉnh tang trống 16 để làm điểm tựa cho các bánh xe trước và điều chỉnh tang trống 14 để làm điểm tựa cho bánh xe sau.
− Khi muốn đo dao động của bất kỳ điểm nào của ô tô thì ta nối các thanh và các đầu ghi vào cuộn giấy 4.
− Tiến hành khởi động động cơ điện, khi đo tăng trống chủ động 14 quay và băng chuyền 2 chuyển động.
− Khi đó các ụ nhấp nhô 1 sẽ làm cho ô tô dao động.
Kết thúc thí nghiệm ta quan sát được đường cong dao động của ô tô như hình 8.5. Từ các đường cong này ta có thể xác định được chu kỳ dao động T của vỏ ô tô (phần được treo) và Tbx của các bánh xe (phần không được treo), xác định biên độ dao động (các dịch chuyển) z1, z2, z3 . Từ các thông số này có thể xác định tần số dao động và độ tắt dần của dao động.
− Chú ý :
+ Các ụ nhấp nhô 1 thường có chiều cao 50 mm và chiều dài cuả chúng có thể chọn 250, 500 hoặc 1000 mm tùy theo loại đường tương ứng cần thí nghiệm.
Cũng với khi dùng các ụ nhấp nhô có chiều dài 120 mm và chiều cao 25 mm, 35 hoặc 50 mm, lúc đó dao động của ô tô tương tự như khi chuyển động trên đường lát đá. Ụ nhấp nhô thường làm prô hình sin.
− Thiết bị thí nghiệm là bệ thử dao động loại băng chuyển động hình 8.4.
− Thanh 5 và đầu ghi của nó ghi lại dao động của trục trước.
− Thanh 6 và đầu ghi của nó ghi lại phần được treo ở trục trước.
− Thanh 7 cho phép ghi lại dao động của ghế ngồi theo mặt phẳng đứng.
− Thanh 8, giá dỡ 9 và con lắc 10 quay quanh trục của giá dỡ 9 ta có thể chuyển dao động theo phương nằm ngang của ghế ngồi thành dao động theo phương thẳng đứng và qua thanh 11 có thể ghi dao động theo phương thẳng đứng trên băng giấy 4 và đó cũng dao động theo phương nằm ngang (phương dọc) của ghế ngồi vì con lắc 10 có cánh tay đòn vuông góc với nhau và có chiều dài tay đòn bằng nhau.
− Kết quả thí nghiệm : Giá trị
đo
Lần đo
Chu kỳ dao động của vỏ
ô tô (T)
Chu kỳ dao động của các bánh xe(Tbx)
Biên độ Z1 Biên độ Z2 Biên độ Z3
Lần đo 1 Lần đo 1 Lần đo 1 GTTB
8.3.2.2. Nghiên cứu độ êm dịu chuyển động của ô tô trên đường
Khi thí nghiệm trên đường để xác định độ êm dịu chuyển động của ô tô người ta đo gia tốc thẳng đứng và gia tốc ngang, đo các chuyển dịch thẳng đứng của vỏ và bánh xe ô tô.
Gia tốc của vỏ ô tô được ghi nhờ các gia tốc ký đặt ở các điểm khác nhau như ghế ngồi, sàn xe v.v…
Gia tốc góc của vỏ ô tô được nghi bằng các dụng cụ loại con quay. Chuyển dịch của vỏ ô tô được ghi bằng cách quay phim khi thí nghiệm hoặc bằng cách chụp ảnh các điểm phát sáng được gắn trên ô tô.
Thí nghiệm được tiến hành cả khi tải đầy và khi không tải và khi không tải, riêng đối với ô tô du lịch thường chỉ tiến hành khi đầy tải. Độ êm dịu chuyển động của ô tô được xác định trên ba loại đường : tốt, trung bình và xấu.
Tốc độ dịch chuyển của ô tô khi thí nghiệm được chọn tùy theo loại ô tô và loại đường. Thí dụ đối với ô tô du lịch dung tích nhỏ chạy trên đường nhựa tốt tốc độ có thể đạt 50, 70; 90km/h và đối với xe khách 30 90 km/h, còn khi chạy trên đường nhựa xấu đã bị hư hỏng thì tốc độ đối với xe du lịch dung tích nhỏ là 30; 45; 60 và 75 km/h, còn đối với xe khách và xe tải là 40; 45 và 60km/h. Đối với đường đất xấu tốc độ thí nghiệm chỉ ở 10; 20 và 30 km/h. Chiều dài đoạn đường thí nghiệm đối với đường nhựa tốt thường là 1000mm, còn đối với các loại đường xấu hơn có tốc độ thấp, chiều dài đoạn đường thí nghiệm có thể chọn 700, 500 và 250 m.
Đồ án tốt nghiệp Trang
CHƯƠNG 9. THÍ NGHIỆM ĐÁNH GIÁ TÍNH KINH TẾ NHIÊN LIỆU CỦA Ô